分級結(jié)構(gòu)四氧化三鐵微納米材料的合成、性能及應(yīng)用研究.pdf

1、近年來,磁性納米材料因其獨特的性質(zhì)而引起了人們的廣泛關(guān)注。其中具有分級結(jié)構(gòu)的磁性納米材料因其具有更大的活性表面積更受關(guān)注。合成具有分級結(jié)構(gòu)的四氧化三鐵磁性納米材料并研究它們的應(yīng)用是非常重要的。本論文主要研究了分級結(jié)構(gòu)四氧化三鐵和其復(fù)合納米材料的制備以及其在加熱條件下從多晶向單晶的轉(zhuǎn)化,并對它們進行了表征及對重金屬離子的吸附和電化學(xué)儲能方面的探究。主要工作歸納如下:
　　1.采用溶劑熱法制備了單分散的具有分級結(jié)構(gòu)的Fe3O4微球,在

2、室溫下此微球具有超順磁性,可利用外加磁場很方便地收集。不同于塊體的Fe3O4,此分級結(jié)構(gòu)的Fe3O4微球可應(yīng)用于去除污水中的Pb2+,而且其與有毒金屬離子的相互作用是可逆的,即在弱酸性的水溶液中超聲輔助下被吸附的Pb2+可以被移除。值得注意的是此 Fe3O4微球不需要任何進一步的表面修飾就可展現(xiàn)出對 Pb2+非常強的吸附能力。
　　2.以溶劑熱法合成的分級結(jié)構(gòu)四氧化三鐵微球為原料,通過水熱過程將葡萄糖在其表面上炭化,制備了Fe3O

3、4@C磁性納米復(fù)合材料。利用 XRD、FESEM、和 TEM對其進行了表征,通過循環(huán)伏安法、恒流充放電、循環(huán)壽命和交流阻抗對其電化學(xué)儲能性能進行了研究。結(jié)果表明,在電勢范圍從?1.0V到0.5V,電流密度為0.5 A g?1時其比電容最高可達到110.8 F g?1,顯示出了良好的電化學(xué)儲能特性,并且經(jīng)過2000次充放電循環(huán)后仍可保持95.6％的放電比容量,表現(xiàn)出良好的循環(huán)穩(wěn)定性。
　　3.通過簡單的溶劑熱法制備出單分散的分級結(jié)構(gòu)